CN116357199A - 一种电动车门的零点位置初始化方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电动车门的零点位置初始化方法，所述电动车门能够自动地或者由使用者手动地打开和关闭，所述初始化方法包括：在接收到将所述电动车门开或关至目标位置的请求时，判断零点位置初始化状态；当零点位置初始化状态为正常时，将电动车门开或关至目标位置；当零点位置初始化状态为丢失时，执行零点位置初始化流程，所述初始化流程包括将电动车门自动或手动开或关至零点位置。

Description

一种电动车门的零点位置初始化方法

技术领域

本申请属于车辆领域，尤其地涉及一种电动车门的零点位置初始化方法。

背景技术

现如今，车辆工业的不断发展给人们的出行带来了极大的便利，同时，人们对车辆舒适性、便利性的追求也促使车辆的自动化和智能化水平不断地提高。其中，拥有能够自动开关的电动车门的机动车正日益受到人们的青睐。电动车门的准确打开和关闭依赖于系统对车门全锁位置/零点位置和车门最大开度位置的准确判断。然而，在现有的机动车电动车门技术中，由于车门长期使用带来的机械误差和电动车门系统意外断电等原因往往造成系统对车门全锁位置的判断出现错误，导致电动车门的正常开闭受到影响甚至出现故障，从而给用户造成了不良的体验感。

发明内容

本节以简化形式介绍发明构思的选择，这些构思在下面的详细说明中将进一步得到体现。本节不旨在辨识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用作在确定所要求保护主题的范围时的帮助。

在本申请的一方面，提供一种电动车门的零点位置初始化方法，所述电动车门能够自动地或者由使用者手动地打开和关闭，其特征在于，所述初始化方法包括：

在接收到将所述电动车门开或关至目标位置的请求时，判断零点位置初始化状态；

当零点位置初始化状态为正常时，将电动车门开或关至目标位置；

当零点位置初始化状态为丢失时，执行零点位置初始化流程，所述初始化流程包括将电动车门自动或手动开或关至零点位置。

在本申请的另一方面，提供一种电动车门的零点位置初始化方法，所述电动车门能够自动地或者由使用者手动地打开和关闭，其特征在于，所述初始化方法包括：

在每次上电时，判断是否将零点位置成功写入；

在零点位置未成功写入时，将零点位置初始化状态置为丢失，随后执行零点位置初始化流程；和

在零点位置成功写入时，判断所述电动车门是否处于零点位置，并且当所述电动车门未处于零点位置时，将零点位置初始化状态置为丢失，随后执行所述零点位置初始化流程；当所述电动车门处于零点位置时，将零点位置初始化状态置为正常，不执行所述零点位置初始化流程。

附图说明

图1示意性地示出根据本发明原理的电动车门系统的功能模块示意图。

图2示意性地示出根据本发明原理的电动车门全锁位置初始化方法的流程图。

图3示意性地示出了在电动车门控制模块在重新上电后的全锁位置初始化方法的流程图。

图4示意性地示出了根据本申请原理的执行全锁位置初始化方法的流程图。

具体实施方式

下面的描述本质上仅是示范性的并且不旨在限制本发明、应用或使用。此外，无意于受到在前面的技术领域、背景技术和发明内容或下面的详细描述中所呈现的任何明示或默示理论的限制。

现在将会进一步进行阐述本发明。在下面的段落中，更详细地限定本发明的不同方面。除非明确地相反指示，如此限定的每一方面可与任何其他(多个)方面进行结合。特别地，指示为优选或有利的任何特征可与指示为优选或有利的任何其它(多个)特征相结合。

参照图1，示意性地示出了电动车门系统的功能模块示意图。电动车门系统由电动车门控制模块(POD)10、电动限位器执行器20和门锁30组成，其中电动车门控制模块10连接有供电线和接地线，以保障模块运行的正常供电，同时通过高速档数据线CAN H线和低速档数据线CAN L线与其他各功能模块实现数据、信号传输。

门锁30包括吸合电机32和触点开关34，吸合电机32能够通过正转和反转将处于半锁状态的车门拉到全锁位置，或将全锁位置的车门拉到半锁位置，实现车门的轻锁轻开。触点开关34能够感应门锁30的状态，当门锁30的锁止部卡合在半锁卡槽中时，门锁30处于半锁状态，触点开关34能够向电动车门控制模块10发出半锁信号，当门锁30的锁止部处于锁紧卡槽中时，门锁30处于全锁状态，触点开关34能够向电动车门控制模块10发出全锁信号。在电动车门控制模块10驱动车门关闭的过程中，当电动车门到达半锁状态时，触点开关34向电动车门控制模块10发出半锁信号，电动车门控制模块10控制车门使其停止运动，随后由电动车门控制模块10控制吸合电机32将车门拉到全锁位置，当车门在全锁位置时，触点开关34向控制模块发出全锁位置信息，电动车门控制模块10控制吸合电机32停止转动，完成全锁。

电动限位器执行器20包括限位器电机22和霍尔传感器24，限位器电机22通过正转和反转带动车门实现关闭和打开，霍尔传感器24能够通过检测电机转子转动产生的脉冲数来检测车门的位置，其中当车门处于最大开度位置时，霍尔传感器将对应的霍尔计数值A经由电动车门控制模块写入(或记录到)存储器，存储器例如可以是EEPROM(带电可擦可编程只读存储器)，并且当车门处于全锁(全关)位置时，霍尔传感器24将全锁位置对应的霍尔计数值B经由电动车门控制模块10写入存储器，该位置也称为零点位置或者霍尔零点。本领域技术人员容易理解，零点位置也可以不被设定为车门的全锁位置，而可以是车门运动轨迹中的任何位置。

如容易理解，电动车门能否准确无误地打开和关闭依赖于系统对电动车门的零点位置的判断和学习。换句话说，在电动车门处于全锁位置时，如果系统不能准确地判断车门已经处于零点位置，则将导致电动车门的正常开启和关闭功能受到不利影响，此时系统需要对零点位置进行初始化，也就是使系统中存储的零点位置与车门实际的零点位置一致，例如车门实际的零点位置为B，但由于机构磨损或意外断电等原因使得系统中存储的零点位置为B+，此时初始化就是使系统中存储的零点位置重新回归B。如本领域技术人员已知的，零点位置通常指电动车门的全锁位置，也就是全关位置。当然，如容易理解，电动车门除了能够由电动车门控制模块自动地打开和关闭，还可以由使用者手动地打开和关闭。

本领域技术人员容易理解，造成零点位置初始化丢失的原因主要有以下几方面：首先，电动车门控制模块在将电动车门的零点位置或最大开度位置所对应的霍尔计数值写入存储器的过程中或者在写入之前，KL30(即，POD供电源)意外断电导致写入失败，造成初始化丢失；其次，KL30断电之后，如果车门的开度发生变化，而此时霍尔传感器无法工作，导致霍尔位置丢失，再次上电时会使霍尔位置失真，从而造成初始化丢失；此外，连续触发车门的防夹功能也会导致初始化丢失，防夹功能是保护用户安全的一种措施，车门在自动关闭过程中，如果触碰到异物或障碍，车门会立即停止运动以免夹伤人或损坏车门，保证用户和车门安全。在每次触发防夹功能时，控制模块会进行计数，在每次车门关闭到全锁位置时，控制模块会对防夹次数清零，如果连续触发防夹功能的次数超过电动车门控制模块预设的最大次数，例如连续5次，系统会主动丢失存储器中的初始化数据，以便重新初始化。

图2示意性地示出了根据本申请原理的在开关车门过程中的初始化方法流程图。首先，方法在方框100处开始，POD也就是电动车门控制模块收到带有目标位置的开门或关门请求，随后方法进行到决策框110处，判断电动车门控制模块中存储的零点位置的初始化状态。如果零点位置的初始化状态为丢失，也就是未初始化，则方法可以进行到方框120处，执行零点位置初始化流程；如果零点位置的初始化状态为正常，也就是已初始化，则方法可以进行到方框111处，由电动车门控制模块执行开门或关门动作。由此，在每一次开门或关门过程中，都可以对零点位置的初始化状态进行检查，在发现零点位置丢失时及时执行零点位置初始化流程，避免了因零点位置初始化丢失而使得电动车门无法开门或关门到目标位置。

在开始执行开门或关门动作后，方法进行到决策框112处，判断在执行开门或关门动作过程中是否发生防夹事件，本领域技术人员容易理解，防夹事件是指车门在运动过程中在其行程上出现障碍物。如果未发生防夹事件，则方法进行到决策框113处，判断车门是否开关到目标位置，如果车门未开关到目标位置，则方法回到方框111，再次执行开门或关门动作，直至车门开关到目标位置；如果车门已开关到目标位置，则方法进行到方框114，将存储器中的防夹次数设置为零，以便在后续的开关门过程中继续记录防夹次数。随后方法进行到方框115处，整个开关门动作结束。由此，确保了电动车门能够准确地开门或关门到目标位置。

如果在决策框112处判断开门或关门动作中发生了防夹事件，则方法可进行到方框116处，执行防夹事件响应，防夹事件响应可以是停止开门或关门动作，也可以是使车门向与预设行程相反的方向移动一定距离。在执行防夹事件响应完成后，方法可进行到方框117处，向存储器中输入防夹事件发生的次数，每发生一次防夹事件，则存储器中防夹次数增加一。在向存储器中输入防夹事件次数后，方法可进行到决策框118处，判断防夹次数是否小于预设值，例如5，如果防夹次数小于预设值，则可进行到方框122处，动作结束；如果防夹次数达到预设值(例如5次)，则方法可进行到方框119处，电动车门控制模块会主动丢失初始化，将零点位置初始化状态设置为丢初始化，也就是未初始化，随后，方法可进行到方框120处，执行零点位置初始化流程。在执行零点位置初始化流程后，方法可进行到方框120处，完成初始化，动作结束。由此，确保了发生防夹事件后及时响应，防止造成事故，同时也避免了防夹事件对零点位置初始化状态的影响，保证了在触发防夹事件后车门依旧能够准确开门或关门至目标位置。

图3示意性地示出了在电动车门控制模块在重新上电后的零点位置初始化方法的流程图。首先，方法在决策框200处开始。在该处，方法检查是否将电动车门的零点位置成功写入了存储器，例如EEPROM。这通常在系统每次上电后或者车辆第一次通电时进行检查。如果方法判断零点位置的信息未成功写入存储器，则方法进行到方框220处，电动车门控制模块将零点位置初始化状态置为未初始化，随后方法可进行到方框221处，执行零点位置初始化流程。在执行零点位置初始化流程后，方法可进行到方框222处，完成初始化流程，动作结束。

如果方法判断零点位置成功写入(记录到)存储器，则方法进行到决策框210，判断车门是否在全关状态，如果车门在全关状态，表明此时写入存储器的零点位置是准确的，车门可以正常开关，如此则方法进行到方框211处，初始化正常，无需再初始化；如果车门不在全关状态，表明此时写入存储器的零点位置并非准确的零点位置，零点位置需要进行初始化操作，因此，方法进行到方框220处，将初始化状态置为未初始化，随后进行到方框221处执行零点位置初始化流程，在执行零点位置初始化流程后，方法进行到方框222处，初始化完成，动作结束。由此，根据本发明的方法，能够在上电后准确地判断需要执行零点位置初始化的情形，使得零点位置初始化更具有针对性。

本领域技术人员容易理解，在电动车门自动关门时，车门只需要自动关到半锁位置即可，随后再通过吸合电机带动车门由半锁位置关到全锁位置，而系统的防夹功可能会影响影响车门关到半锁位置，通常情况下，车门在关闭过程中电动限位器会受到防夹阻力F_夹，当车门入锁时，电动限位器会受到锁的阻力F_锁，还会受到车门密封条的阻力F_密，如果在某些工况下，比如下坡左倾的时候，关闭主驾车门，这时候门的重力在车门铰链的旋转方向会产生较大的阻力F_重，导致电动限位器所承受的阻力增加，这个时候，如果F_夹<F_锁+F_重+F_密，就有可能触发防夹，导致电动关闭不上门。

图4示意性地示出了根据本申请原理的执行零点位置初始化方法的流程图。方法从决策框300处开始，判断防夹功能是否影响车门关闭到半锁位置，如果影响，则方法可进行到方框320处，系统屏蔽车门的自动关闭功能，随后方法进行到方框311处，使用手动的方式将车门关闭到全锁位置。在车门被关闭到全锁位置后，方法进行到方框312处，存储器将车门的全关位置置为零点，也就是将全关位置对应的霍尔计数值置写入存储器并置为零点，随后方法可进行到方框313处，电动车门控制模块将零点位置初始化的状态更新为已初始化，最后，进行到方框314处，初始化流程结束。由此，通过手动关闭电动车门到全锁位置，可以使得零点位置被准确地写入到存储器中，消除了因意外断电等原因而写入错误的零点位置，同时，屏蔽车门的自动打开功能避免了电动车门的不适当开闭和自动打开功能对手动关闭车门的影响。

如果在决策框300处判断防夹功能不影响车门关闭到半锁位置，则方法可以进行到方框310处，利用电动车门控制模块的自动开关功能将车门关到全锁位置，从而达到与手动关门到全锁位置同样的效果。随后，方法可进行到方框312处，存储器将车门的全关位置置为零点，随后方法可进行到方框313处，电动车门控制模块将全锁位置初始化的状态更新为已初始化，最后，进行到方框314处，初始化流程结束。由此，可以在防夹功能不影响车门关闭到全锁位置的情况下，使用自动关门功能完成零点位置的初始化，提高了便捷性。

本领域技术人员容易理解，当电动车门处于全锁位置时写入存储器的霍尔计数值在预设的数值范围内时，可以将零点位置的初始化状态定义为正常，也就是已初始化；当霍尔计数值超出预设的数值范围内时，则可以将零点位置的初始化状态定义为异常，也就是丢初始化或未初始化。然而，电动车门系统在使用过程中往往会出现位置累计误差，使得零点位置的初始化状态虽然处于正常状态，但写入存储器的霍尔计数值并非准确的零点位置。

通常情况下，电动车门系统中的位置误差累积主要出于以下原因：首先，在使用过程中手动或自动开关车门时，车门的往复运动会使限位器电机不断换向转动，造成误差累积；其次，将限位器电机的动力电动车门的机械传动机构因长期使用会造成一定程度的磨损，从而会带来尺寸误差；此外，在KL30不断电的情况下，电动车门系统正常进入休眠模式时，会把休眠前的霍尔位置写入存储器，在休眠情况下，当手动开关车门时，电机转子发生转动会产生反向电动势，电机的电压检测电路检测到反向电压后，会唤醒电路，重新读取存储器中的霍尔位置值，然而，反向电动势跟电机转子速度正相关，当车门运动速度过慢时电机转子速度也会过慢，从而产生的反向电动势可能不足以唤醒电路，使得车门实际位置与霍尔位置不符而产生误差。因而，在零点位置初始化未丢失时，可执行校准初始化以消除误差积累。

有利地，根据本发明原理的校准初始化方式可以是渐进式校准或绝对校准。在一般情形下，车门行程位置零点的学习过程为：将车门关闭到全锁位置时，电动车门控制模块收到全锁信号，并将霍尔计数器设置为零，车门的开度设置为零。车门最大行程的学习过程为：将车门从全锁位置运行到最大开度的机械硬停止位，此时霍尔计数器记录最大开度所对应的数值为A，并写入存储器例如EEPROM。然而，在使用过程中，由于误差的积累，会使霍尔计数器记录的最大开度对应的数值出现误差，因而在校准中需要对数值进行校准，使之回归准确值。具体地，在渐进式校准中，当车门手动或者自动关闭到全锁位置时，此时霍尔计数值为-B，如果B小于耐久行程公差C，此时可以更新最大行程A_new＝A_old+B*r，其中r为渐进式变化率，r可以根据不同的车的标定状态进行设定，如5％，10％等；如果B大于耐久行程公差C，则认为是行程异常，则忽略此次行程误差。换句话说，渐进式校准可以对行程误差进行渐进式的校准。在绝对校准中，当车门手动或者自动关闭到全锁位置时，此时霍尔计数值为-B，如果B小于耐久行程公差C，此时可以更新最大行程A_new＝A_old+B；如果B大于耐久行程公差C，则认为是行程异常，则忽略此次行程误差。换句话说，绝对校准可以对行程误差进行一次性校准到位。

有利地，校准可以是周期性的，校准周期可以在根据车辆的使用频率在电动车门控制模块中预先设定，例如可以是每5天、每10天、每15天、每20天等。由此，在车门未丢失初始化的情形下，可以对车门执行校准初始化，从而消除使用过程中产生的误差积累，保证电动车门能够更加准确地自动开关，而周期性的校准初始化则使得系统能够自动进行周期性的校准，从而不断地消除误差积累。

根据本申请原理的电动车门零点位置初始化策略，能够在系统因为意外断电等原因造成零点位置初始化丢失时，重新进行零点位置初始化，且初始化流程简单易操作，从而保证了电动车门系统零点位置的准确，保证电动车门的准确开关，此外，还能够在系统未丢失初始化时进行周期性校准初始化，以消除电动车门系统在使用过程中产生的误差积累。另外，本申请的电动车门可以是电动侧开门，也可以是机动车尾门(后备箱门)。

虽然在前面的详细描述中描述了至少一个示范性实施例，但是应当明白存在大量的变形。还应当明白在此描述的一个示范性实施例或多个示范性实施例仅仅是例子，并不旨在以任何方式限制本申请的范围、适用性或构造。相反，前面的详细描述将为本领域技术人员提供方便的指引以实施一个示范性实施例或多个示范性实施例。应当理解在不偏离由所附权利要求及其合法等同方案阐明的本申请范围的情况下可以对元件的功能和排列做出各种变化。

Claims (17)

1.一种电动车门的零点位置初始化方法，所述电动车门能够自动地或者由使用者手动地打开和关闭，其特征在于，所述初始化方法包括：

在接收到将所述电动车门开或关至目标位置的请求时，判断零点位置初始化状态；

当零点位置初始化状态为正常时，将电动车门开或关至目标位置；

当零点位置初始化状态为丢失时，执行零点位置初始化流程，所述初始化流程包括将电动车门自动或手动开或关至零点位置。

2.如权利要求1所述的电动车门的零点位置初始化方法，其特征在于，所述初始化流程还包括：在将车门开或关至零点位置后，记录零点位置，并将车门零点位置的初始化状态置为已初始化的步骤。

3.如权利要求1所述的初始化方法，其特征在于，当所述零点位置初始化状态为正常时将电动车门开或关至目标位置还包括：判断是否发生防夹事件的步骤。

4.如权利要求3所述的电动车门的零点位置初始化方法，其特征在于，当防夹事件发生时，执行防夹事件响应步骤，所述防夹事件响应步骤包括：停止执行开门或关门动作，或使车门向与预设行程相反的方向移动一定距离。

5.如权利要求4所述的电动车门的零点位置初始化方法，其特征在于，在执行所述防夹事件响应步骤后，还包括记录防夹事件次数的步骤。

6.如权利要求5所述的电动车门的零点位置初始化方法，其特征在于，当记录的防夹事件次数达到预设值时，还包括将零点位置初始化状态设置为未初始化，并执行零点位置初始化流程的步骤。

7.如权利要求3所述的电动车门的零点位置初始化方法，其特征在于，当防夹事件未发生时，还包括判断电动车门是否开或关到目标位置的步骤。

8.如权利要求7所述的电动车门的零点位置初始化方法，其特征在于，当电动车门未开或关到目标位置时，还包括再次执行开门或关门的步骤；当车门开或关到目标位置时，还包括将防夹次数设置为零的步骤。

9.如权利要求1-8中任一项所述的电动车门的零点位置初始化方法，其特征在于，所述零点位置是电动车门的全锁位置。

10.如权利要求9所述的电动车门的零点位置初始化方法，其特征在于，将电动车门自动或手动地关至零点位置包括：

判断防夹功能是否影响电动车门关闭到半锁位置；

当防夹功能影响电动车门关闭到半锁位置时，将所述电动车门电动关闭功能屏蔽，并且所述电动车门被手动地关闭到全锁位置；和

当防夹功能不影响电动车门关闭到半锁位置时，将所述电动车门自动地关闭到全锁位置。

11.如权利要求1-8中任一项所述的电动车门的零点位置初始化方法，其特征在于，当零点位置初始化状态为正常时，还包括对电动车门行程进行渐进式校准或绝对校准的步骤。

12.如权利要求11所述的电动车门的零点位置初始化方法，其特征在于，所述渐进式校准或绝对校准是周期性的。

13.一种电动车门的零点位置初始化方法，所述电动车门能够自动地或者由使用者手动地打开和关闭，其特征在于，所述初始化方法包括：

在每次上电时，判断是否将零点位置成功写入；

在零点位置未成功写入时，将零点位置初始化状态置为丢失，随后执行零点位置初始化流程；和

在零点位置成功写入时，判断所述电动车门是否处于零点位置，并且当所述电动车门未处于零点位置时，将零点位置初始化状态置为丢失，随后执行所述零点位置初始化流程；当所述电动车门处于零点位置时，将零点位置初始化状态置为正常，不执行所述零点位置初始化流程。

14.如权利要求13所述的电动车门的零点位置初始化方法，其特征在于，所述零点位置是车门全锁位置。

15.如权利要求14所述的电动车门的零点位置初始化方法，其特征在于，所述初始化流程包括如下步骤：

判断防夹功能是否影响电动车门关闭到半锁位置；

当防夹功能影响电动车门关闭到半锁位置时，将所述电动车门自动关闭功能屏蔽，并且所述电动车门被手动地关闭到全锁位置；

当防夹功能不影响电动车门关闭到半锁位置时，将所述电动车门自动地关闭到全锁位置。

16.如权利要求15所述的用于机动车电动车门的零点位置初始化方法，其特征在于，所述初始化流程还包括：在将电动车门关闭到全锁位置后，将电动车门的全锁位置置为零点，并将电动车门零点位置的初始化状态置为已初始化的步骤。

17.如权利要求13至16中任一项所述的电动车门的零点位置初始化方法，其特征在于，当将零点位置初始化状态置为正常时，还包括对电动车门行程进行渐进式校准和绝对校准的步骤。

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